变频器原理与应用 第3版 习题及答案 第10章

第10章习题10解答1.某风机原来用风门控制风量，所需风量约为最大风量的80%，分析采用变频调速后的节能效果。答：则功率PL和转速nL之间的关系式近似为若所需风量约为最大风量的80%，可得P＝Kp×(0.8)3nL3＝0.5KpnL3由此可见，节能效果约为50%.2.画出风机变频调速系统的电路原理图，说明电路工作过程。如果要让风机在两个地方调节风量，应如何连接？答：参考图11-3，自行完成。3.空气压缩机的负载属于什么类型？空气压缩机的电机实现变频调速后有什么优点？答：空气压缩机属于恒转矩负载，空气压缩机大多处于长时间连续运行状态，传统的工作方式为进气阀开、关控制方式，即压力达到上限时关阀，压缩机进入轻载运行；压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载运行。这种频繁地加减负荷过程，不仅使供气压力波动，而且使空气压缩机的负荷状态频繁地变换。由于设计时压缩机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动机的容量，故选择的电动机容量一般较大。空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制后，1）节约能源使运行成本降低；2）提高压力控制精度；3）全面改善压缩机的运行性能。4.画出空气压缩机变频调速系统的电路原理图，说明电路工作过程。答：参考图11-5，自行完成。5.变频恒压供水与传统的水塔供水相比，具有什么优点？答：采用水塔、高位水箱，或气压罐增压设备，必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和耗能。恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用变频器对水泵电动机进行变频调速，组成供水压力的闭环控制系统，系统的控制目标是泵站总管的出水压力，改变水泵电动机的转速和控制水泵电动机的投运台数，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上，达到节能降耗。6.如何选择变频恒压供水的水泵和变频器？答：做供水系统设计时，应先选择水泵和电机，选择依据参照表11-1、表11-2和表11-3。水泵和电机选择好后，配套选择供水专用变频器。7.画出变频器1拖3的电路图，说明随供水量变化循环工作过程。答：参照图11-9，自行画出。8.为什么恒压供水系统最好选用专用供水变频器？答：专用供水变频器是制造商依据供水的特殊要求而设计的，方便用户选用和设置功能参数，使用操作比较方便。9.简述中央空调系统的组成，说明中央空调改造为变频调速的意义。答：中央空调系统组成：1)冷冻主机；2)冷却水塔；3）冷冻水循环系统；4）冷却水循环系统；5）冷却风机。采用变频器控制电机后，节电率达到20％～40％，并且电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水锤现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。10.画出中央空调系统冷冻水部分变频调速的电路原理图，取什么信号作为反馈量较好？答：参照图11-11，自行完成。11.为什么潜油电泵适合应用中压变频器进行变频调速？答：由于潜油电泵的特殊性，用风机、水泵变频器无法达到上述的性能指标，因为风机、水泵变频器与潜油电泵需要的电压不符，因而选用1140V、30kW～100kW潜油电泵专用变频器系列产品。12.矿用提升机变频调速系统为什么选用专用变频器为好？说明矿用提升机专用变频器主电路的结构特点？答：矿用提升机对安全和可靠性有特殊要求，所以应选用专用提升机系列变频器。矿用提升机专用变频器主电路的结构特点：1)可以实现电机的软启动、软停车，减少了机械冲击，使运行更加平稳可靠；2）起动及加速换挡时冲击电流很小，减轻了对电网的冲击，简化了操作、降低了工人的劳动强度；3)运行速度曲线成S形，使加减速平滑、无撞击感；4)安全保护功能齐全，除一般的过压、欠压、过载、短路、温升等保护外，还设有连锁保护、自动限速保护功能等；5)设有能耗制动、机械制动及回馈制动等多种制动方式，使安全性更加可靠；6)该系统四象限运行，回馈能量直接回电网，且不受回馈能量大小的限制，适应范围广，节能效果明显。13.液态物料对提升机的工作有何要求？提升机采用变频调速有什么优点？答：液态物料传输时，要求提升机起动时缓慢升速，达到一定速度后匀速